CN207394097U - 一种具有多个调节位置的阀芯 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有多个调节位置的阀芯，包括阀芯外壳，设于阀芯外壳内并能在阀芯外壳内水平转动的转动座，以及与转动座铰接并能带动转动座做前述水平转动的控制柄，还包括设于控制柄和阀芯外壳之间，用以限制控制柄的转动范围以及摆动范围的限位机构，限位机构包括设于控制柄上的上限位块和/或第二上限位块，及设于阀芯外壳上与上限位块匹配的至少一个下限位块，以及设于阀芯外壳上与第二上限位块匹配的至少一个第二下限位块。本实用新型是一种能实现具备现有技术“特征调节位”的阀芯的具体结构，同时由于具有多个特征调节位，使得其也具备了解决现有技术诸多问题的基础。

Description

一种具有多个调节位置的阀芯

技术领域

本实用新型属于阀门领域，尤其涉及水龙头所用阀芯技术领域，特别涉及一种单柄双联节水阀芯。

背景技术

阀门作为生产生活中最常用的控制设备之一，用于控制流体通过状态，比如控制通过的流体类型、控制通过的流体流量。普通人了解、接触最多的就是日常生活中所用的水龙头。水龙头按开启方式通常可分为螺旋式、扳手式、抬启式和感应式等。螺旋式手柄通过旋拧打开，而且打开时，要旋转很多圈，通过旋拧的圈数调节出水流量，旋拧圈数越多，流量越大；扳手式手柄通过水平旋转打开，用开启的角度大小来控制出水流量，开启角度越大，流量越大，最大角度通常是90°；抬启式手柄通过竖直上抬打开，同样，用开启的角度大小来控制出水流量，开启角度越大，流量越大，最大角度通常小于45°；感应式水龙头只要把手伸到水龙头下，通过感应自动出水，但通常出水流量是固定的，无法调节。

单柄双联阀芯是生活、生产中最常见的水龙头阀芯，尤其是陶瓷片单柄双联阀芯，已是目前厨房、卫生间中普遍使用的冷热水龙头阀芯。阀芯包括固定片和动片构成的密封片，操作机构为控制动片相对固定片密封滑动的控制柄，固定片上设有冷进水孔、热进水孔和出水孔，动片上设有通道，该通道用以在动片相对固定片密封滑动时连通热进水孔和出水孔，或者冷进水孔和出水孔，或者热进水孔、冷进水孔和出水孔。以抬启式的单柄双联阀芯为例，我国国内的通常操作标准为，控制柄左转至极限位置附近区域为出水孔仅出热水，此时出水孔仅与热进水孔通过通道连通；控制柄右转至极限位置附近区域为出水孔仅出冷水，此时出水孔仅与冷进水孔通过通道连通；而在两者之间则是冷热水混合的混水区域，此时出水孔同时与冷、热进水孔通过通道连通，控制柄越往左旋，冷、热进水比例中热水比例越大，水越热，直至变成纯粹热水；控制柄越往右旋，冷、热进水比例中冷水比例越大，水越冷，直至变成纯粹冷水。而在控制柄左右旋转中，通过上抬控制柄的上抬角度调节此刻的出水流量，角度越大流量越大。

陶瓷片单柄双联阀芯具有冷热水调节方便灵活、控制柄操作顺滑轻巧、陶瓷片(固定片、动片)密封好以及阀芯寿命长等优点。

然而，不管现有各种阀门的控制方式如何变化，特别是日常生活中所使用的各种水龙头，其只有两个固定流量调节位置，关闭水的关闭位置和出水流量最大的调节极限位置，只有在这两个位置，使用者可以轻松迅速地将操作机构调节到位，对应流量调节到固定大小(对于最常见的单柄双联阀芯而言，就是关闭位置，和手柄上抬至最高极限点的最大流量位置)。而使用者要获得关闭至最大流量之间的任一流量时，则需要缓慢仔细地调节操作机构才能实现(对于最常见的单柄双联阀芯而言，就需要反复上下调节手柄角度)。但实际生活中，使用者需要的流量又恰恰是关闭至最大流量之间的某一流量，在使用者花费较长时间将操作机构调节至所需流量时，在这段时间已然造成了不少水资源的浪费。

同时，在日常使用中，不同的用水点/使用场合，对于合适的出水流量是不同的：比如，洗手间洗手是某个流量A通常比较合适，即能满足清洗的需求，同时又不会造成水的过多浪费；而厨房洗蔬果则可能是流量B比较合适，生活阳台洗衣服又是流量C比较合适。而通常而言，流量A、B、C之间并不相同，使用者在各种不同用水点/使用场合下，无法迅速准确地将操作机构调节到位，实现所需的流量控制。

此外，对于通过阀门控制热流体流量，常见的为控制热水流量时，对应具有一个提供热流体(例如热水)的热流体供应装置，热流体供应装置的热流体出口与阀门装置的热流体入口端连通，日常生活中常见的热流体供应装置为各种热水器，比如燃气热水器、电热水器等。在热流体供应装置(例如即热式燃气热水器)到阀门之间具有一段管路，当热水使用完毕，关闭阀门以后，这段管路里以及热水器水箱里存留的热水无法得到利用，热量被浪费。同时，热水器水箱里存留的热水也会导致水箱水垢的迅速产生，降低热水器使用寿命和加热效率。此外，在使用热水过程中，暂停使用热水的情况下，关闭阀门以后，由于水箱仍吸收有很高热量，此时该高热量将仍然继续对水箱里存留的热水继续加热，此时水箱里的水会被加热到显著高出原始控制温度，此时打开阀门继续使用热水时，当这部分水箱里的存留热水从阀门放出时，使用者会明显发现这部分水温度显著过高，影响使用体验，严重时甚至造成烫伤。而且，对于常见的单柄双联阀芯而言，热水控制区域在左侧，而冷水控制区域在右侧，热水使用完毕后，使用者直接下压手柄到底即可关闭热水；但日常生活中，使用者往往在关闭热水以后忘了将手柄旋转至冷水控制区域，导致下一次上抬手柄开启阀门时会直接启动热水器，如果此时并不需要热水，就会造成热水的浪费。

同时，目前通过阀门控制流体，只能通过操作机构控制流体通过阀门时的流体的状态，比如流量，比如流体类型——以常见的单柄双联阀为例，可以通过手柄(操作机构)控制阀门只出冷水，或只出热水，或出冷水和热水混合的混水(此时可以通过调节冷热水混合比例调节水温)，但是目前的阀门都无法通过现有阀门操作机构实现对为阀门供给流体的流体源头(流体供应装置)的控制。

因此，目前通过阀门控制流体，特别是控制热流体，对于为阀门提供流体的流体供应装置，特别是供应热流体的热流体供应装置，由于热流体(例如热水)温度只能在热流体供应装置(例如热水器)进行集中控制，各个不同用水点的温度都是一致的，无法通过各个用水点的阀门控制热流体供应装置(例如热水器)的流体供应温度。而日常生活中，在不同用水点/使用场合，对水温的要求是不同的。比如，洗手间洗手是某个温度A通常比较合适；而厨房洗碗则可能是温度D比较合适，浴室洗澡又是温度E比较合适。在现有技术下，使用者只能频繁地在热流体供应装置(例如热水器)反复调节热流体供应温度，或者在阀门上通过大致调节冷水、热水混合比来粗略控制出水温度。

而另一方面，对于同一用水点，如果需要调节水温，同样的，使用者只能频繁地在热流体供应装置(例如热水器)反复调节热流体供应温度，或者在阀门上通过大致调节冷水、热水混合比来粗略控制阀门的出水温度。

为了解决前述现有技术的这些问题，本专利的发明人在本专利之前已递交了多份中国专利申请，包括：发明名称《单侧定流量的阀门装置及其流体供应系统》的系列申请(申请号包括：2016103169951、2016204378076)，发明名称《节水阀芯及其流体供应系统》的系列申请(申请号包括：2016103170696、201620438070X)，和发明名称《双侧定流量的阀门装置及其流体供应系统》的系列申请(申请号包括：2016103176936、2016204354230)，发明名称《单柄双联节水阀芯及其流体供应系统》的系列申请(申请号包括：2016103169951、2016204378076)，发明名称为《一种流体供应系统》的申请(申请号为：2016103172367)，以及《一种双模式阀芯》的申请(申请号为：2016103192623)。在这些申请中，为了解决现有技术的这些问题，提出了一系列相关的方案：“阀门装置的操作机构在第一流体区域的流量调节区域的最小止位的流量大于零，且在第二流体区域的流量调节区域的最小止位的流量等于零”，“阀门装置的操作机构在第一、二流体区域的流量调节区域的最小止位的流量均大于零，且在混和区域的流量调节区域的最小止位的流量等于零”，以及“阀门装置的操作机构在第一流体区域的流量调节区域的最大止位的流量，和在第二流体区域的流量调节区域的最大止位的流量不相等”，乃至更进一步的“阀门装置的操作机构的操作位置除阀门装置流体出口端的流量为零的关闭位置外，还具有至少2个流量不同的极限停止位置”。

在这些专利中，阀装置具有第一流体入口端、第二流体入口端和流体出口端，操作机构的操作区域分为调节第一流体和第二流体混合程度的混合程度调节区域，以及在混合程度调节区域调节其流体出口端流量的流量调节区域，混合程度调节区域包括必有的流体出口端仅出第一流体的第一流体区域，和流体出口端仅出第二流体的第二流体区域，以及可有的流体出口端出第一流体和第二流体混合流体的混和区域。所述第一流体、第二流体可以为相同种类的流体，也可以是不同种类的流体，比如分别为水和其他流体，或者都是水，等等；同时，可以为不同状态的同一种类流体，也可以是同状态的同一种类流体，比如分别为冷水和热水，或者都是冷水，或者都是热水。所述冷、热，仅仅是两者之间相对而言，并不具备绝对意义，即热水仅仅是相对冷水温度更高的水。冷水通常是指常温水，最常见的就是日常生活的自来水，同时，冷水也可以是将常温水进一步降温得到的温度更低的水。而热水，则通常指的是对常温水进一步加热提高温度的水。此外，第一流体、第二流体仅仅用于区别定义两路流体，并不是绝对定义，比如，对于冷水和热水而言，可以将冷水作为第一流体，而热水相对成为第二流体，反过来也可以将热水作为第一流体，而冷水自然相对成为第二流体。所述混合程度调节区域中，混合区域是可选的，即流体出口端可以只出第一流体或第二流体，而不能出混合流体；而混合程度中，当第一流体占比100％而第二流体占比0％时，即流体出口端仅出第一流体的第一流体区域；反过来，当第一流体占比0％而第二流体占比100％时，即流体出口端仅出第二流体的第二流体区域。所述流量调节区域是指操作机构调节流量的可操作物理区间，包括必有的最小调节位置(最小止位/最小停止位置)，调节区域，以及可有的最大调节位置(最大止位/最大停止位置)；同样地，所述控制柄置入位置是指控制柄调节流量的可操作物理位置；对于抬启式开启方式的水龙头而言(典型为单柄双联阀)，抬启式手柄通过竖直上抬打开，用抬起的角度大小来控制出水流量，角度为零时，水龙头关闭，此时手柄位置为下止位，为最小调节位置(最小止位/最小停止位置)；而抬起角度最大时(此时通常流量最大)，此时手柄位置为上止位，为最大调节位置(最大止位/最大停止位置)。同样地，扳手式手柄通过水平旋转打开，用开启的角度大小来控制出水流量，开启角度越大，流量越大，角度为0°的这个点(通常为关闭位置)为最小调节位置(最小止位/最小停止位置)，而角度最大的另一个点(通常为最大流量位置)为最大调节位置(最大止位/最大停止位置)。所述极限停止位置是指操作机构调节流量的可操作物理极限位置。该阀门装置及其极限停止位置不限于各种型式，对于不同阀门型式而言，其极限停止位置型式不同。作为示例，对于抬启式开启方式的水龙头而言(典型为单柄双联阀)，抬启式手柄通过竖直上抬打开，用抬起的角度大小来控制出水流量，角度为零时，水龙头关闭，此时手柄位置为下止位，且手柄位于左侧极限位置时，此为左下止位的极限停止位置(最小止位)，而手柄位于右侧极限位置时，此为右下止位的极限停止位置(最小止位)；而抬起角度最大时(此时通常流量最大)，此时手柄位置为上止位，且手柄位于左侧极限位置时，此为左上止位的极限停止位置(最大止位)，而手柄位于右侧极限位置时，此为右上止位的极限停止位置(最大止位)。同样地，扳手式手柄通过水平旋转打开，用开启的角度大小来控制出水流量，开启角度越大，流量越大，角度为0°的这个点(通常为关闭位置)为左止位的极限停止位置(最小止位)，而角度最大的另一个点(通常为最大流量位置)为右止位的极限停止位置(最大止位)。作为示例，阀门装置的流体入口端分为第一流体入口端和第二流体入口端，极限停止位置包括第一流体最大止位，第一流体最小止位，第二流体最大止位，第二流体最小止位；该阀门装置的操作机构的操作位置还包括第一流体最大止位和第二流体最大止位之间的中间区域最大止位，以及第一流体最小止位和第二流体最小止位之间的中间区域最小止位。该方案中，对于抬启式开启方式的水龙头而言(典型为单柄双联阀)，前述左下止位的极限停止位置为第一流体最小止位，右下止位的极限停止位置为第二流体最小止位；左上止位的极限停止位置为第一流体最大止位，右上止位的极限停止位置为第二流体最大止位。

这些方案中都涉及了一个重要概念，即对阀门装置的操作机构在不同流体区域的上止位、下止位乃至更进一步的极限停止位置等各种操作机构特殊位置的流量做出与现有技术不同的限定，由此实现其发明目的。这些特殊的位置在本专利申请中统一定义为“特征流量位”。

同时，为了有助于更好地理解本专利，本专利发明人/申请人在此特别声明将前述本发明人的各专利申请在其公布日/公告日对社会公众公开的全部内容作为本专利的背景技术，但由于篇幅太多，而不在此一一重复赘述。

作为示例，以发明名称《单侧定流量的阀门装置及其流体供应系统》的系列申请，以及以该阀门装置为基础的《一种流体供应系统》的申请为例：

该发明方案，相对现有的各种阀门，特别是相对现有的普通单柄双联阀芯，其流量调节区域除了具备现有技术共有的最小止位的流量等于零的关闭位置，和大调节值的位置之外，还具备两者之间的一个固定流量的极限位置的最小止位。其与现有的阀门的区别在于，现有阀门的操作机构在第一、二流体区域的流量调节区域的最小止位的流量均等于零，即这两个位置均为关闭位置，而该专利则将其中一个改为流量大于零的特定流量的控制位置。比如将这个最小止位的流量设计为适合洗手的流量A，将操作机构简单迅速地置于该位置即可得到适合洗手的流量。以常见的单柄双联阀芯为例，现有单柄双联阀芯的手柄最左边的最下操作位置(通常为第一流体区域，如热水的关闭位置)和最右边的最下操作位置(通常为第二流体区域，如冷水的关闭位置)都是关闭位置，而该专利将手柄置于最左边的最下操作位置即可得到适合洗手的特定流量A，而将手柄置于最右边的最下操作位置则和现有单柄双联阀芯一样为关闭状态；反过来也一样，该专利也可以将手柄置于最右边的最下操作位置即可得到适合洗手的特定流量A，而将手柄置于最左边的最下操作位置则和现有单柄双联阀芯一样为关闭状态。

基于前述设计，以日常用水为例，该发明可以根据不同用水点/使用场合，设计具有操作机构在第一流体区域的流量调节区域的不同最小止位，比如形成分别流量对应适合洗手间洗手的流量A、适合厨房洗蔬果的流量B、适合生活阳台洗衣服的流量C，等等的系列型号的阀门，分别应用于各自用水点/使用场合，实现使用的最人性化和便利化同时最大化节水。

更进一步地，由于该发明的阀门除了具有关闭状态和最大流量状态，还具有一个特定流量的特定状态，那么这个特定流量的特定状态就可以成为该阀门的识别信号/控制信号，流体供应装置可以根据该特定流量信息识别该阀门，从而对应采取相应的控制操作。以热流体供应装置(例如热水器)进行水温控制为例，使用者在洗手间洗手时，首先将操作机构直接转到该特定状态，启动热水器，热水器能探测(感应)到与该洗手间的阀门的特定流量A相对应的特定信号(比如流量值或者动压/静压比或者动压/全压比或者静压/动压比等)，识别为洗手间的阀门在进行洗手操作，直接将出水温度调节至预制的适合洗手的温度A；而使用者在厨房洗碗时，同样首先将操作机构直接转到该特定状态，启动热水器，热水器收到该厨房的阀门的特定流量D的特定信号，识别为厨房的阀门在进行洗碗操作，直接将出水温度调节至预制的适合洗碗的温度D；同样的，浴室洗澡也是如此。

同时，现有技术的热流体供应装置(例如燃气热水器)具有一个关闭其加热系统的最低流量，低于该最低流量时该热水器将关闭加热系统(熄火)，而该发明的操作机构可以在第一流体区域(热水区域)的流量调节区域的最小止位的流量大于零，当这个最小止位的流量小于热水器关闭的最低流量时，热水器中加热系统将关闭，而阀门至热水器之间管路以及热水器水箱里的存留热水仍然可以从阀门中排出，后续的冷水也会跟着进入水箱，冷却水箱，由此，既实现了热水的充分利用，又解决了水箱结垢和继续使用热水，部分热水温度显著偏高的问题。

作为选择，操作机构在第一流体区域的流量调节区域的最大止位的流量，和在第二流体区域的流量调节区域的最大止位的流量不相等。该方案中，快开阀芯是生活、生产中常见的水龙头阀芯，尤其是陶瓷片快开阀芯，已是目前普遍使用的水龙头阀芯。陶瓷片快开阀芯具有控制柄操作顺滑轻巧、陶瓷片(固定片、动片)密封好以及阀芯寿命长等优点。另一方面，由于控制柄顺滑轻巧，开启时容易将水流量开到最大值，形成过大水流造成浪费；同时，由于控制柄流量调节行程较短，不利于较为精确地控制水流量。即，日常生活中，虽然水龙头将控制柄开启至最大时能获得最大流量，但是在绝大多数使用情况下，都不会用到最大流量，即使需要大流量使用，通常也是一个少小于最大流量的一个次大流量。而现有水龙头都无法迅速地将控制柄调节至该位置，只能缓慢地调节才能获得该流量值。而在该专利的该选择方案中，两个最大止位的流量不同可以在满足不同流体使用需求的同时，可以最大限度地节约流体，可以进一步根据使用需求的不同选择不同的最大流量。

采用该专利的阀门装置与现有的流体供应装置组合成流体供应系统，由于该专利的阀门装置具有前述的特定流量信息，当这些特定流量信息被流体供应装置利用时，使得现有流体供应装置具有形成针对不同阀门装置输出不同流体的智能流体供应系统的潜力。比如，流体供应装置的识别装置识别该信号后，对应可以通过控制装置控制输出适合该阀门的流体，由此，不同的阀门装置可以得到最适合其使用的流体。比如，该流体供应装置为热流体供应装置(例如热水器)，那么可以根据不同的使用场合/需求，约定不同的特定流量信息对应不同的流体温度，由此，各个阀门装置可获得适合其使用场合/需求的流体温度。以热流体供应装置(例如热水器)进行水温控制为例，使用者在洗手间洗手时，将操作机构置入第一流体区域的流量调节区域的最小止位，热水器持续能探测(感应)到与该洗手间的阀门的持续的特定流量A相对应的特定信号(比如流量值或者动压/静压比或者动压/全压比或者动压/静压比等)，识别为洗手间的阀门在进行洗手操作，直接将出水温度调节至预制的适合洗手的温度A；而使用者在厨房洗碗时，同样将操作机构置入第一流体区域的流量调节区域的最小止位，热水器持续能探测(感应)到与该厨房的阀门的持续的特定流量D相对应的特定信号，识别为厨房的阀门在进行洗碗操作，直接将出水温度调节至预制的适合洗碗的温度D；同样的，浴室洗澡也是如此。

此外，现有单柄双联阀芯(例如陶瓷片单柄双联阀芯)还可进一步增加一调温环，该调温环常见的设置方式为在转动座的侧面设置一圈齿纹，同时在调温环内壁也设置一圈对应的齿纹，通过该齿纹结构将调温环可拆卸式地向下插接在转动座上并套在其外圈上，此时调温环可随转动座水平转动；调温环底面和阀芯外壳顶面对应设有上下限位块，通过上下限位块的限位作用限制调温环的水平转动范围，从而限制转动座的水平转动范围。由于转动座的水平转动范围对应着冷热水的混合比例，在没有调温环时转动范围的转动起始位置和转动终止位置分别是出水孔仅出热水或仅出冷水，而在两者之间则是出冷热水的混合水，由此调温环可以调节冷热水的混合比例，限制其中热水的最大比例，从而限制出水孔的出水的最高温度，避免因为无意间将控制柄置于出水孔仅出热水时或混水中热水比例过大，出水温度过高而发生烫伤事故，因此通常在宾馆、酒店等公共场合的水龙头会使用带调温环的阀芯。但现有调温环具有较大局限性，对于操作者来说，一旦安装上调温环，阀芯出水温度便受其限制，在某些情况下，临时需要更高出水温度时，就只能将调温环取下或者重新调节其相对阀芯外壳的位置，但这种对调温环的调节必须取下水龙头外壳，在阀芯层面进行操作，这显然对操作者而言不具备日常操作意义。

同样的，对于具备调温环的单柄双联阀芯而言，其调温环所具有的上下限位块，同样会使操作机构相对普通单柄双联阀芯在上下限位块处具备一新的限制混合比的特殊位置，该特殊位置也可称为“识别位”。

同样的，对于电热水龙头(包括单进水和双进水)，由于其电加热功率有限，须将水龙头出水调节至与电加热功率以及基础水温(未加热前水温)相适宜的水流量，方能得到适宜的出水温度供使用。因此，电热水龙头阀芯也需要“特征流量位”和“识别位”，通过“特征流量位”可以直接得到适宜的水流量和出水温度，通过“识别位”可以限制电热水龙头控制柄转动或者摆动(摇动)位置将水龙头出水限制在适宜范围内；另外,借助“特征流量位”或者“识别位”,可以在电热水龙头上设置传感器(比如在控制柄与电热水龙头外壳对应位置设置霍尔位置传感器)或者限位开关,控制电热水龙头电加热装置加热工作状态(开启/关闭/调节功率等)。

同样的，对于电水龙头，通过“特征流量位”或者“识别位”,可以在电水龙头上设置传感器或者限位开关,对电水龙头进行相关控制(开启/关闭等)或者对与电水龙头相关联的加热装置进行控制(开启/关闭/调节功率/调节混水比例等)。在本专利中，因为“特征流量位”和“识别位”都是操作机构的某一特殊调节位置，因此，可以统一定义为“特征调节位”。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提出一种能实现具备现有技术“特征调节位”的阀芯的具体结构。

本专利的阀芯由于具有多个特征调节位，使得其也具备了解决现有技术诸多问题的基础：有利于节约阀门装置通过的流体；同时，该阀门装置能够为流体供应装置，特别是热流体供应装置提供反馈信息，有利于利用现有阀门的操作机构实现对阀门的流体源头(流体供应装置)的控制；特别是当流体供应装置为热流体供应装置时，可以利用该阀芯实现对热流体供应装置流体供应温度以及相关功能模式的调节；且当与热流体供应装置配合使用时，能有利于该热流体供应装置的正常使用；有利于既能实现现有调温环对混水比例的限制，又能解决现有调温环无法方便地临时突破限制的局限；有利于将电热水龙头调节至适宜的水流量和出水温度以及控制电加热装置工作状态(开启/关闭/调节功率等)；有利于对电热水龙头进行相关控制(开启/关闭等)或者对与电热水龙头相关联的加热装置进行控制(开启/关闭/调节功率/调节混水比例等)。

显然，由于具有特征调节位，本专利的阀芯可以实现很多方面的应用和效果，包括但并不限于前述应用和效果，本专利的目的主要在于提供具备特征调节位的阀芯的具体结构。

本实用新型目的通过下述技术方案来实现：

一种具有多个调节位置的阀芯，包括阀芯外壳，设于阀芯外壳内并能在阀芯外壳内水平转动的转动座，以及与转动座铰接并能带动转动座做前述水平转动的控制柄，由此控制柄具有相对转动座的一个从极限位置的摆动起始位置(摆动角度为零)到摆动角度最大的另一极限位置的摆动终止位置的摆动范围，以及相对阀芯外壳的一个从极限位置的第一转动极限位置到水平转动角度最大的另一极限位置的第二转动极限位置的转动范围，控制柄在摆动范围内调节阀芯的流体出口端的流量，且流量随摆动范围增大而增大，还包括设于控制柄和阀芯外壳之间，用以限制控制柄的转动范围以及摆动范围的限位机构，限位机构包括设于控制柄上的上限位块，以及设于阀芯外壳上与上限位块匹配的至少一个下限位块，上、下限位块位于控制柄的摆动起始位置一侧方向；对于每一下限位块控制柄具有一临界角度的摆动角度(同样以摆动起始位置的摆动角度为零开始计)，在该临界角度时，控制柄能够相对阀芯外壳水平转动而不受该下限位块限制(即，如果有多个下限位块，上限位块会被多个下限位块限位，因此，当上限位块不被某一下限位块限位时，有可能被其他下限位块限位。因此，当只有一个下限位块时，在该临界角度时，控制柄能够相对阀芯外壳在转动范围内自由水平转动)，并在该上、下限位块位置对应时上、下限位块恰好上下接触；当控制柄位于该临界角度以下的摆动角度时，控制柄的实际转动范围到该下限位块位置为止，此时上限位块被该下限位块限位而无法继续水平转动；而当控制柄位于大于该临界角度的摆动角度时，该上、下限位块之间不具有水平转动的限位作用(当只有一个下限位块时，控制柄的实际转动范围等于其最大转动范围，即控制柄能够从第一转动极限位置到第二转动极限位置自由转动)；控制柄在上限位块对应该下限位块位置时，此时控制柄的实际摆动范围在该临界角度以上。

作为选择，阀芯可以为双进水阀芯(比如冷热混水水龙头中最常见的双进水单柄双联阀芯等)或者为单进水阀芯(比如电热水龙头单进水阀芯中的单进水单柄双动阀芯等)，特别是陶瓷片单柄双联阀芯和陶瓷片单进水阀芯，以下就陶瓷片单柄双联阀芯予以说明。

现有技术中，为了获得对不同流体(比如水或其他介质)或者同一流体的不同状态(比如冷水和热水)的通过状态的控制，比如控制通过的流体类型、控制通过的流体流量，某种类型的阀门，其操作机构(控制柄)通常具有两个维度的操作范围，分别为控制柄相对转动座的一个从极限位置的摆动起始位置到摆动角度最大的另一极限位置的摆动终止位置的摆动范围(参考图3所示，以摆动范围25°为例，从序号A到序号F，控制柄从0°摆动到25°，序号A为摆动角度为零的摆动起始位置，序号F为摆动角度25°的摆动角度最大的摆动终止位置)，以及控制柄相对阀芯外壳的一个从极限位置的第一转动极限位置到水平转动角度最大的另一极限位置的第二转动极限位置的转动范围。以常见的单柄双联阀芯(例如陶瓷片单柄双联阀芯)控制冷水和热水为例，参考图1、2所示，阀芯包括阀芯外壳，设于阀芯外壳内并能在阀芯外壳内水平转动的转动座，还包括设于阀芯外壳内、转动座下方的，由固定片和动片构成的密封片，以及密封片之下的阀芯座，操作机构为控制动片相对固定片密封滑动的控制柄，控制柄通过转轴与转动座转动连接并能带动转动座做前述水平转动，控制柄摆动时带动动片相对固定片前后滑动，控制柄转动时带动动片相对固定片转动(但对于空转阀芯而言，其存在细微差别：仅在控制柄摆动角度为零时其控制柄转动时不带动动片相对固定片转动，其他相同)。固定片上设有第一流体入口端、第二流体入口端和流体出口端，若阀芯为冷热水混水阀芯，则称之为冷进水孔、热进水孔和出水孔。动片上设有通道，该通道用以在动片相对固定片密封滑动时连通热进水孔和出水孔，或者连通冷进水孔和出水孔，或者同时连通热进水孔、冷进水孔和出水孔。以抬启式的单柄双联阀芯为例，我国国内的通常操作标准为，控制柄左转至极限位置(第一转动极限位置)附近区域为出水孔仅出热水，此时出水孔仅与热进水孔通过通道连通；控制柄右转至极限位置(第二转动极限位置)附近区域为出水孔仅出冷水，此时出水孔仅与冷进水孔通过通道连通；而在两者之间则是冷热水混合的混水区域，此时出水孔同时与冷、热进水孔通过通道连通，控制柄越往左旋，冷、热进水比例中热水比例越大，水越热，直至变成纯粹热水；控制柄越往右旋，冷、热进水比例中冷水比例越大，水越冷，直至变成纯粹冷水。而在控制柄左右旋转中，通过上抬控制柄的上抬角度(调高摆动角度)调节此刻的出水流量(即控制柄在摆动范围内调节阀芯的流体出口端的流量)，角度越大流量越大，在极限位置的摆动起始位置流量最小(通常为流量为零的关闭位置)，在摆动角度最大的另一极限位置的摆动终止位置流量最大。

本专利的特征调节位可以分为控制流体出口端出第一流体(例如冷水)和第二流体(例如热水)混合流体(例如冷热水混合)的混合比例的识别位，以及调节特定流量大小的特征流量位。当控制柄位于临界角度以下的摆动角度时，控制柄的实际转动范围到下限位块位置为止，此时上限位块被下限位块限位而无法继续水平转动，混合流体的混合比例被限制在下限位块位置，无法达到最大比例，此时下限位块即作为识别位。对于冷热水混合而言，即可实现现有技术调温环对冷热水混水比例的限制。而当控制柄位于大于临界角度的摆动角度时，上、下限位块之间不具有水平转动的限位作用，控制柄的实际转动范围等于其最大转动范围(即控制柄能够从第一转动极限位置到第二转动极限位置自由转动)，此时即可解决现有调温环无法方便地临时突破限制的局限，实现在整个混水比例范围内进行自由调节，以获得所需的全部水温。即，本专利的上下限位块在临界角度以下时，和现有调温环在限温作用上是一致的，但本专利只需简单在上限位块被下限位块阻挡时，将控制柄的摆动角度稍微再调高一些，越过下限位块，即可解决现有调温环无法方便地临时突破限制的局限，实现在整个混水比例范围内进行自由调节，以获得所需的全部水温。

同样地，在下限位块位置，由于下限位块的阻挡，控制柄无法在整个摆动范围内摆动(控制柄如果想要在整个摆动范围内摆动，同样只需越过下限位块位置即可)，而只能在下限位块以上位置摆动，此时控制柄的实际摆动范围在临界角度以上，即相对现有阀芯在极限位置的摆动起始位置流量为零，本专利在下限位块位置无法达到原本的极限位置的摆动起始位置，其流量大于零，且流量的大小取决于下限位块对上限位块的限位程度，此时下限位块即作为特征流量位，下限位块限制了控制柄在其位置时的最小流量，且最小流量大于零。

作为选择，下限位块设于阀芯外壳顶面，上限位块设于控制柄朝向下限位块的侧面。

作为选择，下限位块具有一侧面部位和一顶面部位，该侧面部位用以限制控制柄的实际转动范围到该侧面部位为止，该顶面部位用以限制控制柄的实际摆动范围在该顶面部位以上。作为进一步选择，下限位块具有一凸起结构，凸起结构的侧面为所述侧面部位，凸起结构的顶点为所述顶面部位；或者，下限位块具有一阶梯结构，阶梯结构的立面为所述侧面部位，阶梯结构的顶面为所述顶面部位；下限位块具有一斜坡结构，斜坡结构的斜面起点为所述侧面部位，斜坡结构的顶面为所述顶面部位。该方案中，下限位块的侧面部位即形成本专利的识别位，而顶面部位则形成本专利的特征流量位。显然，侧面部位和顶面部位要发挥其作用，上、下限位块之间相对位置需形成对应限位。

作为选择，下限位块与阀芯外壳固定连接或可拆卸式连接。

作为进一步选择，限位机构还包括一能相对阀芯外壳旋转调节的调节环，下限位块通过调节环与阀芯外壳可拆卸式连接，调节环的内壁与阀芯外壳外壁设有匹配的齿纹，或者调节环的底面和阀芯外壳的顶面设有匹配的齿纹，调节环通过该齿纹可拆卸地与阀芯外壳插接固定并旋转调节下限位块在阀芯外壳上的固定位置。作为进一步选择，限位机构还包括设置于调节环与阀芯外壳之间用以调节调节环相对阀芯外壳高度的垫片或垫圈。

作为另一进一步选择，阀芯外壳上设有若干插孔，下限位块上设有与插孔匹配的插销，或者，阀芯外壳上设有若干插销，下限位块上设有与插销匹配的插孔，下限位块通过该插销插孔结构与阀芯外壳可拆卸式连接并能调节其在阀芯外壳上的固定位置。

作为选择，限位机构还可以为包括设于控制柄上的第二上限位块，以及设于阀芯外壳上与第二上限位块匹配的至少一个第二下限位块，第二上、下限位块位于控制柄的摆动终止位置一侧方向；对于每一第二下限位块控制柄具有第二临界角度的摆动角度(同样以摆动起始位置的摆动角度为零开始计)，在该第二临界角度时，控制柄能够相对阀芯外壳水平转动而不受该第二下限位块限制(即，如果有多个第二下限位块，第二上限位块会被多个第二下限位块限位，因此，当第二上限位块不被某一第二下限位块限位时，有可能被其他第二下限位块限位。因此，当只有一个第二下限位块时，在该第二临界角度时，控制柄能够相对阀芯外壳在转动范围内自由水平转动)，并在该第二上、下限位块位置对应时第二上、下限位块恰好上下接触；当控制柄位于大于该第二临界角度的摆动角度时，控制柄的实际转动范围到该第二下限位块位置为止，此时第二上限位块被该第二下限位块限位而无法继续水平转动；而当控制柄位于该第二临界角度以下的摆动角度时，该第二上、下限位块之间不具有水平转动的限位作用(当只有一个第二下限位块时，控制柄的实际转动范围等于其最大转动范围，即控制柄能够从第一转动极限位置到第二转动极限位置自由转动)；控制柄在第二上限位块对应该第二下限位块位置时，此时控制柄的实际摆动范围在该第二临界角度以下。更进一步地，限位机构可以同时包括上、下限位块和第二上、下限位块，下限位块和第二下限位块可以共用也可以不共用，此时第二临界角度大于临界角度，且上、下限位块位于控制柄的摆动起始位置一侧，第二上、下限位块位于控制柄的摆动终止位置另一侧。同样地，上限位块在不受下限位块限制时，有可能却要受某一或某几个第二下限位块的限制；或者，第二上限位块在不受第二下限位块限制时，有可能却要受某一或某几个下限位块的限制。上、下限位块和第二上、下限位块组合时，上限位块与某一下限位块，以及第二上限位块与某一第二下限位块之间分别具有前述分别对上、下限位块，第二上、下限位块进行阐述时的特点。

同样地，第二上、下限位块与前述上、下限位块类似：当控制柄位于大于第二临界角度的摆动角度时，控制柄的实际转动范围到第二下限位块位置为止，此时第二上限位块被第二下限位块限位而无法继续水平转动，混合流体的混合比例被限制在第二下限位块位置，无法达到最大比例，此时第二下限位块即作为识别位。对于冷热水混合而言，即可实现现有技术调温环对冷热水混水比例的限制。而当控制柄位于第二临界角度以下的摆动角度时，第二上、下限位块之间不具有水平转动的限位作用，控制柄的实际转动范围等于其最大转动范围(即控制柄能够从第一转动极限位置到第二转动极限位置自由转动)，此时即可解决现有调温环无法方便地临时突破限制的局限，实现在整个混水比例范围内进行自由调节，以获得所需的全部水温。即，本专利的第二上、下限位块在第二临界角度以下时，和现有调温环在限温作用上是一致的，但本专利只需简单在第二上限位块被第二下限位块阻挡时，将控制柄的摆动角度稍微再调低一些，越过第二下限位块，即可解决现有调温环无法方便地临时突破限制的局限，实现在整个混水比例范围内进行自由调节，以获得所需的全部水温。

同样地，在第二下限位块位置，由于第二下限位块的阻挡，控制柄无法在整个摆动范围内摆动(控制柄如果想要在整个摆动范围内摆动，同样只需越过第二下限位块位置即可)，而只能在第二下限位块以上位置摆动，此时控制柄的实际摆动范围在第二临界角度以下，即相对现有阀芯在极限位置的摆动终止位置流量最大，本专利在第二下限位块位置无法达到原本的极限位置的摆动终止位置，其流量无法达到最大，且最大流量的下降程度取决于第二下限位块对第二上限位块的限位程度，此时第二下限位块即作为特征流量位，第二下限位块限制了控制柄在其位置时的最大流量，且最大流量小于普通阀芯(没有本专利第二上、下限位块)。

作为选择，下限位块和第二下限位块均设于阀芯外壳顶面，上限位块设于控制柄朝向下限位块的侧面，第二上限位块设于控制柄上相对上限位块的另一侧面。

作为选择，第二下限位块具有一侧面部位和一顶面部位，该侧面部位用以限制控制柄的实际转动范围到该侧面部位为止，该顶面部位用以限制控制柄的实际摆动范围在该顶面部位以上。作为进一步选择，第二下限位块具有一凸起结构，凸起结构的侧面为所述侧面部位，凸起结构的顶点为所述顶面部位；或者，第二下限位块具有一阶梯结构，阶梯结构的立面为所述侧面部位，阶梯结构的顶面为所述顶面部位；第二下限位块具有一斜坡结构，斜坡结构的斜面起点为所述侧面部位，斜坡结构的顶面为所述顶面部位。本方案中，同样的，第二下限位块的侧面部位即形成本专利的识别位，而顶面部位则形成本专利的特征流量位。同样的，显然，侧面部位和顶面部位要发挥其作用，第二上、下限位块之间相对位置需形成对应限位。

作为选择，第二下限位块与阀芯外壳固定连接或可拆卸式连接。

作为进一步选择，限位机构还包括一能相对阀芯外壳旋转调节的调节环，第二下限位块通过调节环与阀芯外壳可拆卸式连接，调节环的内壁与阀芯外壳外壁设有匹配的齿纹，或者调节环的底面和阀芯外壳的顶面设有匹配的齿纹，调节环通过该齿纹可拆卸地与阀芯外壳插接固定并旋转调节第二下限位块在阀芯外壳上的固定位置。作为进一步选择，限位机构还包括设置于调节环与阀芯外壳之间用以调节调节环相对阀芯外壳高度的垫片或垫圈。

作为另一进一步选择，阀芯外壳上设有若干插孔，第二下限位块上设有与插孔匹配的插销，或者，阀芯外壳上设有若干插销，第二下限位块上设有与插销匹配的插孔，第二下限位块通过该插销插孔结构与阀芯外壳可拆卸式连接并能调节其在阀芯外壳上的固定位置。

另外，限位块可以采用不同特性的材料，比如刚性材料、弹性材料、柔性材料或者由上述材料组合而成。

另外,电热水龙头中常用的单进水陶瓷片阀芯包括控制柄转动阀芯和控制柄转动加摆动(摇动)阀芯等，其中,控制柄转动阀芯不在本专利内，对本专利涉及的转动加摆动阀芯,本专利中将其称之为“单进水单柄双动阀芯”：该阀芯的控制柄同样可以转动和摆动，但只有一个进水口，而出水口则有一个或多个。摆动时只调节开关水和出水流量，但在控制柄相对阀芯外壳从第一转动极限位置转动至水平转动角度最大的另一极限位置过程中,可以使阀芯不同的出水口(两个或者两个以上)与阀芯进水口导通或者关闭从而切换出水口，也可以使控制柄在不同转动位置通过摆动调节流量时得到不同的最大流量。

前述本实用新型主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本实用新型可采用并要求保护的方案；且本实用新型，(各非冲突选择)选择之间以及和其他选择之间也可以自由组合。本领域技术人员在了解本实用新型方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本实用新型所要保护的技术方案，在此不做穷举。

本实用新型的有益效果：提出一种能实现具备现有技术“特征调节位”的阀芯的具体结构，同时由于具有多个特征调节位，使得其也具备了解决现有技术诸多问题的基础：有利于节约阀门装置通过的流体；同时，该阀门装置能够为流体供应装置，特别是热流体供应装置提供反馈信息，有利于利用现有阀门的操作机构实现对阀门的流体源头(流体供应装置)的控制；特别是当流体供应装置为热流体供应装置时，可以利用该阀芯实现对热流体供应装置流体供应温度以及相关功能模式的调节；且当与热流体供应装置配合使用时，能有利于该热流体供应装置的正常使用；有利于既能实现现有调温环对混水比例的限制，又能解决现有调温环无法方便地临时突破限制的局限；有利于将电热水龙头调节至适宜的水流量和出水温度以及控制电加热装置工作状态(开启/关闭/调节功率等)；有利于对电水龙头进行相关控制(开启/关闭等)或者对与电水龙头相关联的加热装置进行控制(开启/关闭/调节功率/调节混水比例等)。

附图说明

图1是现有技术单柄双联阀芯的局部剖视图；

图2是图1的俯视图；

图3是现有技术单柄双联阀芯的控制柄的摆动范围示意图；

图4是本实用新型具备上限位块和第二上限位块的单柄双联阀芯的控制柄的摆动范围示意图；

图5是本实用新型下止位对上止位具备识别位的状态示意图；

图6是图5的剖视状态示意图；

图7是本实用新型下止位对上止位具备特征流量位的状态示意图；

图8是图7的剖视状态示意图；

图9是本实用新型实施例1的主视结构示意图；

图10是图9的左视图；

图11是图9的右视图；

图12是图9的俯视图；

图13是本实用新型实施例2的主视结构示意图；

图14是图13的左视图；

图15是图13的右视图；

图16是图13的俯视图；

图17是图13的后视图；

图18是本实用新型实施例3的主视结构示意图；

图19是图18的左视图；

图20是图18的右视图；

图21是图18的俯视图；

图22是图18的后视图；

图23是本实用新型实施例4的主视结构示意图；

图24是图23的左视图；

图25是图23的右视图；

图26是图23的俯视图；

图27是本实用新型实施例5的俯视图；

图28是图27的后视图；

图29是本实用新型实施例6的俯视结构示意图；

图30是本实用新型实施例7的俯视结构示意图；

图31是图30中下限位块/第二限位块的俯视图；

图32是图31中下限位块/第二限位块的立面剖视图；

图33是本实用新型实施例8的示意图；

图34是本实用新型实施例9的示意图；

图35是本实用新型实施例10的示意图；

图36是本实用新型实施例11的示意图；

图37是本实用新型实施例12的示意图；

图38是本实用新型实施例13的示意图；

图39是本实用新型实施例14的示意图；

图40是本实用新型实施例15的示意图；

图41、42是本实用新型实施例16的示意图；

图43、44是本实用新型实施例17的示意图；

图45是本实用新型实施例18的示意图；

其中1为阀芯外壳、2为转动座、3为控制柄、4为上限位块、5为下限位块、6为第二上限位块、7为第二下限位块、8为调节环、9为垫圈、10为垫片、11为凸起结构、12为阶梯结构、13为斜坡结构、14为转轴、15为动片、16为固定片、17为阀芯座、18为侧面部位、19为顶面部位。

具体实施方式

下列非限制性实施例用于说明本实用新型。

实施例1：

参考图1-12所示，一种具有多个调节位置的阀芯，包括阀芯外壳1，设于阀芯外壳1内并能在阀芯外壳1内水平转动的转动座2，以及与转动座2铰接并能带动转动座2做前述水平转动的控制柄3，由此控制柄3具有相对转动座2的一个从极限位置的摆动起始位置到摆动角度最大的另一极限位置的摆动终止位置的摆动范围，以及相对阀芯外壳1的一个从极限位置的第一转动极限位置到水平转动角度最大的另一极限位置的第二转动极限位置的转动范围，控制柄3在摆动范围内调节阀芯的流体出口端的流量，且流量随摆动范围增大而增大，还包括设于控制柄3和阀芯外壳1之间，用以限制控制柄3的转动范围以及摆动范围的限位机构，限位机构包括设于控制柄3上的上限位块4，以及设于阀芯外壳1上与上限位块4匹配的至少一个下限位块5，上、下限位块4、5位于控制柄3的摆动起始位置一侧方向；控制柄3具有一临界角度的摆动角度，在该临界角度时，控制柄能够相对阀芯外壳1在转动范围内自由水平转动，并在上、下限位块4、5位置对应时上、下限位块4、5恰好上下接触；当控制柄3位于临界角度以下的摆动角度时，控制柄3的实际转动范围到下限位块5位置为止，此时上限位块4被下限位块5限位而无法继续水平转动；而当控制柄3位于大于临界角度的摆动角度时，上、下限位块4、5之间不具有水平转动的限位作用，控制柄3的实际转动范围等于其最大转动范围(即控制柄能够从第一转动极限位置到第二转动极限位置自由转动)；控制柄3在上限位块4对应下限位块5位置时，此时控制柄3的实际摆动范围在临界角度以上。

作为选择，如本实施例所示，阀芯为单柄双联阀芯，特别是陶瓷片单柄双联阀芯。阀芯包括阀芯外壳1，设于阀芯外壳1内并能在阀芯外壳1内水平转动的转动座2，还包括设于阀芯外壳1内、转动座2下方的，由固定片16和动片15构成的密封片，以及密封片之下的阀芯座17，操作机构为控制动片15相对固定片16密封滑动的控制柄3，控制柄3通过转轴14与转动座2转动连接并能带动转动座2做前述水平转动，控制柄3摆动时带动动片15相对固定片16前后滑动，控制柄3转动时带动动片15相对固定片16转动(但对于空转阀芯而言，其存在细微差别：仅在控制柄摆动角度为零时其控制柄转动时不带动动片相对固定片转动，其他相同)。固定片16上设有第一流体入口端、第二流体入口端和流体出口端，若阀芯为冷热水混水阀芯，则称之为冷进水孔、热进水孔和出水孔。动片15上设有通道，该通道用以在动片15相对固定片16密封滑动时连通热进水孔和出水孔，或者连通冷进水孔和出水孔，或者同时连通热进水孔、冷进水孔和出水孔。以抬启式的单柄双联阀芯为例，我国国内的通常操作标准为，控制柄3左转至极限位置(第一转动极限位置)附近区域为出水孔仅出热水，此时出水孔仅与热进水孔通过通道连通；控制柄3右转至极限位置(第二转动极限位置)附近区域为出水孔仅出冷水，此时出水孔仅与冷进水孔通过通道连通；而在两者之间则是冷热水混合的混水区域，此时出水孔同时与冷、热进水孔通过通道连通，控制柄3越往左旋，冷、热进水比例中热水比例越大，水越热，直至变成纯粹热水；控制柄3越往右旋，冷、热进水比例中冷水比例越大，水越冷，直至变成纯粹冷水。而在控制柄3左右转动中，通过上抬控制柄3的上抬角度(调高摆动角度)调节此刻的出水流量(即控制柄在摆动范围内调节阀芯的流体出口端的流量)，角度越大流量越大，在极限位置的摆动起始位置流量最小(通常为流量为零的关闭位置)，在摆动角度最大的另一极限位置的摆动终止位置流量最大。下限位块5与阀芯外壳1固定连接，下限位块5设于阀芯外壳1顶面，上限位块4设于控制柄3朝向下限位块5的侧面。下限位块5具有一侧面部位18和一顶面部位19，该侧面部位18用以限制控制柄3的实际转动范围到该侧面部位18为止，该顶面部位19用以限制控制柄3的实际摆动范围在该顶面部位19以上。如本实施例所示，下限位块5布置于环绕转动座一圈的阀芯外壳1顶面上，通过高度高于阀芯外壳1顶面而实现。而上限位块4则通过垂直固定于控制柄3侧面的一悬臂端头下表面的一凸块而实现。下限位块5具有一阶梯结构12，阶梯结构12的立面为所述侧面部位，阶梯结构12的顶面为所述顶面部位，需要说明的是，本实施例中阶梯结构仅为示例，下限位块结构包括但不限于阶梯结构。参考图9-12所示，下限位块5为阶梯型结构，与阀芯外壳1一体连接，其中图9中，上限位块4的水平转动即将被下限位块5挡住，下限位块5的左侧面即为识别位，可以限制混水比例，图5、6为更细节的状态展示。从图10、11可以看出上限位块4底面低于下限位块5顶面，而被其止挡限位。下限位块5的顶面即为特征流量位，限制了阀芯在下限位块5处的最小流量大于零，其流量大小由下限位块5对上限位块4的限位程度决定，图7、8为更细节的状态展示。

实施例2：

参考图13-17所示，本实施例与实施例1基本相同，其区别在于：限位机构为包括设于控制柄3上的第二上限位块6，以及设于阀芯外壳1上与第二上限位块6匹配的至少一个第二下限位块7，第二上、下限位块6、7位于控制柄3的摆动终止位置一侧方向；控制柄3具有第二临界角度的摆动角度(同样以摆动起始位置的摆动角度为零开始计)，在该第二临界角度时，控制柄3能够相对阀芯外壳1在转动范围内自由水平转动，并在第二上、下限位块6、7位置对应时第二上、下限位6、7块恰好上下接触；当控制柄3位于大于第二临界角度的摆动角度时，控制柄的实际转动范围到第二下限位块7位置为止，此时第二上限位块6被第二下限位块7限位而无法继续水平转动；而当控制柄3位于第二临界角度以下的摆动角度时，第二上、下限位块6、7之间不具有水平转动的限位作用；控制柄3在第二上限位块6对应第二下限位块7位置时，此时控制柄3的实际摆动范围在第二临界角度以下。作为选择，如本实施例所示，同样的，第二下限位块7布置于环绕转动座一圈的阀芯外壳1顶面上，通过高度高于阀芯外壳1顶面而实现。而第二上限位块6则通过控制柄3侧面形成的一类锥台结构的下表面的凸起而实现，且类锥台结构下方的控制柄3侧面相对形成凹陷结构。第二下限位块7与阀芯外壳1固定连接，第二下限位块7设于阀芯外壳1顶面，第二上限位块6设于控制柄3上相对第二下限位块7的一侧面。第二下限位块7具有一侧面部位18和一顶面部位19，该侧面部位18用以限制控制柄3的实际转动范围到该侧面部位18为止，该顶面部位19用以限制控制柄3的实际摆动范围在该顶面部位19以上。如本实施例所示，第二下限位块7具有一阶梯结构12，阶梯结构12的立面为所述侧面部位18，阶梯结构12的顶面为所述顶面部位19，同样需要说明的是，本实施例中阶梯结构仅为示例，下限位块结构包括但不限于阶梯结构。参考图13-17所示，第二下限位块7为阶梯型结构，与阀芯外壳1一体连接，第二下限位块7的左侧面即为识别位，可以限制混水比例。第二下限位块7的顶面即为特征流量位，由于第二下限位块7挡住了第二上限位块6的继续摆动，其不能达到原本的最大摆动角度，限制了阀芯在第二下限位块处7的最大流量变小，其流量下降程度由第二下限位块7对第二上限位块6的限位程度决定。

实施例3：

参考图18-22所示，本实施例与实施例1、2基本相同，其区别在于：其相当于实施例1和2的结合，即限位机构同时包括上、下限位块4、5和第二上、下限位块6、7。此时第二临界角度大于临界角度，下限位块5和第二下限位块7均设于阀芯外壳1顶面，上限位块4设于控制柄朝向下限位块5的侧面，第二上限位块6设于控制柄3上相对上限位块4的另一侧面。此方案中，下限位块5和第二下限位块7的阶梯立面分别形成识别位，而阶梯顶面则分别形成特征流量位，即同时限制最大流量和最小流量。控制柄3的摆动范围，参考图4所示，以摆动范围25°为例，从序号A到序号F，控制柄从0°摆动到25°，序号A为摆动角度为零的摆动起始位置，序号F为摆动角度25°的摆动角度最大的摆动终止位置。同样地，仅有上、下限位块4、5或仅有第二上、下限位块6、7时，其摆动范围方式也是如此，只是对应去掉不具备的对应限位块的限制即可。

实施例4：

参考图23-26所示，本实施例与实施例1基本相同，其区别在于：下限位块5与阀芯外壳1可拆卸式连接。作为选择，如本实施例所示，限位机构还包括一能相对阀芯外壳1旋转调节的调节环8，下限位块5通过调节环8与阀芯外壳1可拆卸式连接，调节环8的内壁与阀芯外壳1外壁设有匹配的齿纹(如图所示的锯齿齿纹)，调节环8通过该齿纹可拆卸地与阀芯外壳1插接固定并旋转调节下限位块5在阀芯外壳1上的固定位置。作为进一步选择，限位机构还包括设置于调节环8与阀芯外壳1之间用以调节调节环8相对阀芯外壳1高度的垫圈9。在该方案中，相对实施例1中下限位块5的位置不可调相比，通过调节环8，可以通过将调节环8从阀芯外壳1上拔下，然后旋转调整角度，确定下限位块5的新的位置，然后重新插下去安装即可，由此可以实现混合比的灵活调节。更进一步地，通过垫圈9数量的变化，可以调整调节环8相对阀芯外壳1高度，即调节下限位块5对上限位块4的限位程度，实现下限位块5处最小流量的调节。可拆卸式连接的另一好处是，可以通过旋转、升降或者分离(调节环8)等方式，去掉本专利相对现有技术的新功能，使得本专利恢复现有普通阀芯的功能。

实施例5：

参考图27、28所示，本实施例与实施例2基本相同，其区别在于：第二下限位块7与阀芯外壳1可拆卸式连接。作为选择，如本实施例所示，限位机构还包括一能相对阀芯外壳旋转调节的调节环8，第二下限位块7通过调节环8与阀芯外壳1可拆卸式连接，调节环8的底面和阀芯外壳1的顶面设有匹配的齿纹(如图所示的直角齿纹)，调节环8通过该齿纹可拆卸地与阀芯外壳1插接固定并旋转调节第二下限位块7在阀芯外壳1上的固定位置。作为进一步选择，限位机构还包括设置于调节环8与阀芯外壳1之间用以调节调节环8相对阀芯外壳1高度的垫片10。在该方案中，相对实施例2中第二下限位块7的位置不可调相比，通过调节环8，可以通过将调节环8从阀芯外壳1上拔下，然后旋转调整角度，确定第二下限位块7的新的位置，然后重新插下去安装即可，由此可以实现混合比的灵活调节。更进一步地，通过垫片10数量的变化，可以调整调节环8相对阀芯外壳1高度，即调节第二下限位块7对第二上限位块6的限位程度，实现第二下限位块7处最大流量的调节。

实施例6：

参考图29所示，本实施例与实施例1-5基本相同，其区别在于：阀芯外壳1上具有多个下限位块/第二下限位块5/7，如图所示，为3个。

实施例7：

参考图30-32所示，本实施例与实施例1-5基本相同，其区别在于：下限位块/第二下限位块5/7与阀芯外壳1可拆卸式连接。阀芯外壳1上设有若干插孔，下限位块/第二下限位块5/7上设有与插孔匹配的插销，或者，阀芯外壳1上设有若干插销，下限位块/第二下限位块5/7上设有与插销匹配的插孔，下限位块/第二下限位块5/7通过该插销插孔结构与阀芯外壳1可拆卸式连接并能调节其在阀芯外壳1上的固定位置。同样地，下限位块/第二下限位块5/7具有一侧面部位18和一顶面部位19，该侧面部位18用以限制控制柄3的实际转动范围到该侧面部位18为止，该顶面部位19用以限制控制柄3的实际摆动范围在该顶面部位19以上。即下限位块/第二下限位块5/7的侧面部位18即形成本专利的识别位，而顶面部位19则形成本专利的特征流量位。阀芯外壳1上具有一个或多个下限位块/第二下限位块5/7，下限位块5和第二下限位块7可以共用也可以不共用，如图所示，下限位块/第二下限位块5/7为3个。图32中右侧的下限位块/第二下限位块5/7具有一凸起结构11，凸起结构11的侧面为所述侧面部位18，凸起结构11的顶点为所述顶面部位19；图32中中间的下限位块/第二下限位块5/7具有一阶梯结构12，阶梯结构12的立面为所述侧面部位18，阶梯结构12的顶面为所述顶面部位19；图32中左侧的下限位块/第二下限位块5/7具有一斜坡结构13，斜坡结构13的斜面起点为所述侧面部位18，斜坡结构13的坡面为所述顶面部位19，此外如果斜坡结构13具有顶面(相当于斜坡结构13与阶梯结构12的结合)则顶面也可以作为流量特征位。

实施例8：

本实施例为采用本专利结构的应用实例，特别是采用前述实施例结构的应用实例。参考图33所示，图中长短线的横坐标表示控制柄3的转动范围，对于冷热水混水阀芯而言，最左端极限位置或区域为纯热水，而最右端极限位置或区域为纯冷水，两者之间为冷热水混水区域，且越往左，混水中热水比例越大，越往右，混水中冷水比例越大。长短线的纵坐标表示控制柄3的摆动范围，由此顶部横坐标表示控制柄3在最大摆动角度(摆动终止位置)下的转动范围，而底部横坐标表示控制柄3在0°摆动角度(摆动起始位置)下的转动范围；剖面线表示的部件为下限位块/第二下限位块5/7，其中位于顶部横坐标的即为第二下限位块7，位于底部横坐标的即为下限位块5。大圆环表示上限位块/第二上限位块4/6，其中位于顶部横坐标的大圆环为第二上限位块6，位于底部横坐标的大圆环为下限位块4。实线表示上限位块/第二上限位块4/6的运动轨迹，其中位于顶部横坐标的实线表示第二上限位块6在转动范围内，始终以能达到的最大摆动角度水平转动的运动轨迹，此时，阀芯外壳1上没有第二下限位块7的区域，第二上限位块6以最大摆动角度运动，其轨迹平行顶部横坐标，而在阀芯外壳1上设有第二下限位块7的区域，由于第二上限位块6被第二下限位块7阻挡而只能沿着其表面轮廓运动，其运动轨迹平行第二下限位块7表面轮廓；其中位于底部横坐标的实线表示上限位块4在转动范围内，始终以能达到的最小摆动角度水平转动的运动轨迹，此时，阀芯外壳上没有下限位块5的区域，上限位块4以0°摆动角度运动，其轨迹平行底部横坐标，而在阀芯外壳1上设有下限位块5的区域，由于上限位块4被下限位块5阻挡而只能沿着其表面轮廓运动，其运动轨迹平行下限位块5表面轮廓。而实线上的单圆点/双圆点则是上限位块/第二上限位块4/6在运动轨迹中的极限停止位置，包括在转动范围两端极限的自然停止位置，以及被下限位块/第二下限位块5/7阻挡而形成的中断停止位置，且由于各极限停止位置都可以作为识别位，则单圆点为现有阀芯原本就具有的识别位，双圆点则是本专利所新增的识别位。如图33所示，具有两个下限位块5，一个第二下限位块7，下限位块/第二下限位块5/7均为凸起结构11，均设置在转动范围两端极限之间，凸起结构11的两侧面形成新增的识别位。第二下限位块7限制在大流量条件下的混水比例，下限位块5限制在小流量条件下的混水比例。

实施例9：

参考图34所示，本实施例与实施例8基本相同，其区别在于：具有一个下限位块5，一个第二下限位块7，下限位块/第二下限位块5/7均为阶梯结构12，均设置在转动范围两端极限位置，阶梯结构12的侧面形成新增的识别位，同时阶梯结构12的顶面将原本的转动范围两端极限的自然停止位置抬升/下沉，在顶面的极限位置也形成新的识别位。此外，阶梯结构12的整个顶面还形成流量特征位。

实施例10：

参考图35所示，本实施例与实施例9基本相同，其区别在于：下限位块5为斜坡结构13和阶梯结构12的组合，第二下限位块7为斜坡结构13。第二下限位块7斜坡结构13的起点和终点形成新增的识别位。下限位块5斜坡结构13的起点和阶梯结构12的终点也形成新的识别位。

实施例11：

参考图36所示，本实施例与实施例8基本相同，其区别在于：因为洗漱时通常只需要一个小流量即可，此时既能满足使用需求，又不会多费水，实现最大程度的节约，因此在底部横坐标设置下限位块5。控制柄3(上限位块4)沿箭头方向运动，在摆动角度为零的关闭位置，从冷水端向热水端运动，凸起结构11的下限位块5设置在洗漱时适合的混水比例(水温)，控制柄3到此处便无法继续运动，只能调大摆动角度(调大流量)，此时只需稍微调大流量，(若采用即热式燃气热水器，应使流量大于燃气热水器最小点火流量，燃气热水器点火启动)，提供小流量的热水，此时，热水温度始终在控制范围下。而此时如果需要更高水温，只需将控制柄3(上限位块4)摆动角度继续调大，越过下限位块即可。

实施例12：

参考图37所示，本实施例与实施例8、11基本相同，其区别在于：因为淋浴时需要一个较大的流量，通常直接在最大流量下使用，因此在顶部横坐标设置第二下限位块7。同时，淋浴时有个适宜温度范围，对最高温度和最低温度都有限制，因此设置两个第二下限位块7。控制柄3(第二上限位块6)沿箭头方向运动，在摆动角度最大的摆动终止位置的最大流量位置，在两个第二下限位块7之间运动，淋浴时限制最高温度与最低温度，防止即热式燃气热水器熄火：左侧第二下限位块7限制水温过高，右侧第二下限位块7限制水温过低，并限制混水中热水最小比例，避免即热式燃气热水器热水流量过小而熄火。而此时如果需要更高水温或冷水，只需将控制柄3(第二上限位块6)摆动角度调小，越过第二下限位块7即可。

实施例13：

参考图38所示，本实施例与实施例9基本相同，其区别在于：对于冷热水混水阀芯，在冷水位置的大流量区域(顶部横坐标的右侧极限位置，冷水区域为一个点或很窄区域，范围落在阶梯结构12的第二下限位块7宽度范围内)设置阶梯结构12的第二下限位块7，限制在纯冷水下的最大流量；或者还可以在热水位置的小流量区域(底部横坐标的左侧极限位置)设置阶梯结构12的下限位块5，限制在纯热水下的最小流量。

实施例14：

参考图39所示，本实施例与实施例13基本相同，其区别在于：该冷热水混水阀芯，其冷水为一个较宽的区域X，在该区域X内都为纯冷水，由此同时提供最大流量(图中上方大圆环位置)与限制最大流量(图中下方大圆环位置)。

实施例15：

参考图40所示，本实施例与实施例10基本相同，其区别在于：为了在即热式燃气热水器熄火后放出热水器内存留的热水，实现对燃气热水器的保护和对热水的充分利用避免浪费，在热水区域的小流量区域设置斜坡结构13的下限位块5。燃气热水器关闭时，先将控制柄3置入左侧识别位，热水流量小于热水器熄火流量，热水器熄火，但热水仍继续流出，放出热水后再将控制柄3置入右侧识别位，热水彻底关闭。

实施例16：

参考图41-42所示，本实施例与实施例15基本相同，其区别在于：为了能方便一步到位地将燃气热水器点火，同时又获得一个小流量的热水，适合需要小流量热水的场合，比如洗手等，避免流量过大的浪费，在热水区域的小流量区域设置斜坡结构13和阶梯结构12结合的下限位块5。如图41所示，燃气热水器开启热水时，控制柄3受斜坡引导，由于惯性作用，最终停留位置高于阶梯结构12顶面，置入大于燃气热水器最小点火流量区域，实现点火，同时又直接获得一个较小的适宜流量。而需要关闭燃气热水器时，只需要直接控制柄3下调，置入阶梯结构12顶面，参考图42所示，此时流量小于燃气热水器最小点火流量，燃气热水器熄火，但热水仍然继续流出，让可以继续使用，充分利用热水。

实施例17：

参考图43、44所示，本实施例与实施例15基本相同，其区别在于：该方案在发明人之前的专利申请发明名称《单侧定流量的阀门装置及其流体供应系统》的系列申请(申请号包括：2016103169951、2016204378076)基础上进一步结合限位机构。如图43、44所示，在热水区域的小流量区域设置斜坡结构13的下限位块5，且斜坡的起点(斜坡底部)的识别位流量大于零，其中，如图43所示，燃气热水器开启热水时，将控制柄3置入斜坡终点(斜坡顶部)的标识位，此时热水流量略微大于燃气热水器的最小点火流量，使得燃气热水器能够尽量以最小流量状态点火启动，减少升温过程中热水的无效排放。如图44所示，燃气热水器关闭热水时，将控制柄3再次置入斜坡的起点(斜坡底部)的识别位，此时热水流量略微小于最小点火流量，热水器熄火，但热水继续流出，既保护热水器又有效利用余留热水。

实施例18：

参考图45所示，本实施例与实施例17基本相同，其区别在于：在混水区域的小流量区域设置凸起结构11的下限位块5，图中标识位1的流量略微大于燃气热水器最小点火流量，标识位2、3均小于最小点火流量，便于热水使用过程中保护热水器及有效利用余留热水。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有多个调节位置的阀芯，包括阀芯外壳，设于阀芯外壳内并能在阀芯外壳内水平转动的转动座，以及与转动座铰接并能带动转动座做前述水平转动的控制柄，由此控制柄具有相对转动座的一个从极限位置的摆动起始位置到摆动角度最大的另一极限位置的摆动终止位置的摆动范围，以及相对阀芯外壳的一个从极限位置的第一转动极限位置到水平转动角度最大的另一极限位置的第二转动极限位置的转动范围，控制柄在摆动范围内调节阀芯的流体出口端的流量，且流量随摆动范围增大而增大，其特征在于：还包括设于控制柄和阀芯外壳之间，用以限制控制柄的转动范围以及摆动范围的限位机构，限位机构包括设于控制柄上的上限位块和/或第二上限位块，及设于阀芯外壳上与上限位块匹配的至少一个下限位块，以及设于阀芯外壳上与第二上限位块匹配的至少一个第二下限位块，下限位块和第二下限位块可以共用也可以不共用；上、下限位块位于控制柄的摆动起始位置一侧方向，第二上、下限位块位于控制柄的摆动终止位置另一侧方向；

当限位机构包括上、下限位块时，对于每一下限位块控制柄具有对应该下限位块的一临界角度的摆动角度，在该临界角度时，控制柄能够相对阀芯外壳水平转动而不受该下限位块限制，并在该上、下限位块位置对应时该上、下限位块恰好上下接触；当控制柄位于该临界角度以下的摆动角度时，控制柄的实际转动范围到该下限位块位置为止，此时上限位块被该下限位块限位而无法继续水平转动；而当控制柄位于大于该临界角度的摆动角度时，该上、下限位块之间不具有水平转动的限位作用；控制柄在上限位块对应该下限位块位置时，此时控制柄的实际摆动范围在该临界角度以上；

当限位机构包括第二上、下限位块时，对于每一第二下限位块控制柄具有对应该第二下限位块的第二临界角度的摆动角度，在该第二临界角度时，控制柄能够相对阀芯外壳水平转动而不受该第二下限位块限制，并在该第二上、下限位块位置对应时该第二上、下限位块恰好上下接触；当控制柄位于大于该第二临界角度的摆动角度时，控制柄的实际转动范围到该第二下限位块位置为止，此时第二上限位块被该第二下限位块限位而无法继续水平转动；而当控制柄位于该第二临界角度以下的摆动角度时，该第二上、下限位块之间不具有水平转动的限位作用；控制柄在第二上限位块对应该第二下限位块位置时，此时控制柄的实际摆动范围在该第二临界角度以下；

当限位机构包括上、下限位块以及第二上、下限位块时，第二临界角度大于临界角度。

2.如权利要求1所述的具有多个调节位置的阀芯，其特征在于：阀芯为双进水单柄双联阀芯或者为单进水单柄双动阀芯。

3.如权利要求1所述的具有多个调节位置的阀芯，其特征在于：下限位块设于阀芯外壳顶面，上限位块设于控制柄朝向下限位块的侧面；第二下限位块设于阀芯外壳顶面，第二上限位块设于控制柄朝向第二下限位块的侧面。

4.如权利要求3所述的具有多个调节位置的阀芯，其特征在于：下限位块和第二下限位块均设于阀芯外壳顶面，上限位块设于控制柄朝向下限位块的侧面，第二上限位块设于控制柄上相对上限位块的另一侧面。

5.如权利要求1至4中任一权利要求所述的具有多个调节位置的阀芯，其特征在于：下限位块或第二下限位块具有一侧面部位和一顶面部位，该侧面部位用以限制控制柄的实际转动范围到该侧面部位为止，该顶面部位用以限制控制柄的实际摆动范围在该顶面部位以上。

6.如权利要求5所述的具有多个调节位置的阀芯，其特征在于：下限位块或第二下限位块具有一凸起结构，凸起结构的侧面为所述侧面部位，凸起结构的顶点为所述顶面部位；或者，下限位块或第二下限位块具有一阶梯结构，阶梯结构的立面为所述侧面部位，阶梯结构的顶面为所述顶面部位；下限位块或第二下限位块具有一斜坡结构，斜坡结构的斜面起点为所述侧面部位，斜坡结构的顶面为所述顶面部位。

7.如权利要求1至4中任一权利要求所述的具有多个调节位置的阀芯，其特征在于：下限位块或第二下限位块与阀芯外壳固定连接或可拆卸式连接。

8.如权利要求7所述的具有多个调节位置的阀芯，其特征在于：限位机构还包括一能相对阀芯外壳旋转调节的调节环，下限位块或第二下限位块通过调节环与阀芯外壳可拆卸式连接，调节环的内壁与阀芯外壳外壁设有匹配的齿纹，或者调节环的底面和阀芯外壳的顶面设有匹配的齿纹，调节环通过该齿纹可拆卸地与阀芯外壳插接固定并旋转调节下限位块或第二下限位块在阀芯外壳上的固定位置。

9.如权利要求8所述的具有多个调节位置的阀芯，其特征在于：限位机构还包括设置于调节环与阀芯外壳之间用以调节调节环相对阀芯外壳高度的垫片或垫圈。

10.如权利要求7所述的具有多个调节位置的阀芯，其特征在于：阀芯外壳上设有若干插孔，下限位块或第二下限位块上设有与插孔匹配的插销，或者，阀芯外壳上设有若干插销，下限位块或第二下限位块上设有与插销匹配的插孔，下限位块或第二下限位块通过该插销插孔结构与阀芯外壳可拆卸式连接并能调节其在阀芯外壳上的固定位置。